内容正文:
第二十讲 鸡兔同笼
集市上的数学难题
在一个古老而宁静的村庄,每逢月初都会举办热闹非凡的集市。村民们从四面八方赶来,带着自家的农产品和牲畜,期望能在集市上换来生活所需。
这一天,五年级的小虎和爷爷也来到了集市。他们路过一个卖鸡和兔子的摊位时,听到摊主和一位顾客正为一道难题发愁。原来,顾客想买一些鸡和兔子回家饲养,但他想考考摊主,便问道:“我知道你这笼子里鸡和兔子一共有35个头,94只脚,你能立刻告诉我鸡和兔子各有多少只吗?”摊主挠了挠头,急得满脸通红,一时语塞。
小虎在一旁听到这个问题,脑海中瞬间浮现出数学课上学到的“鸡兔同笼”解法。他灵机一动,开始思考起来:“如果我假设笼子里全是鸡,每只鸡有2只脚,那么35个头对应的鸡脚总数就是35×2=70只脚。但实际有94只脚,多出来的脚就是兔子比鸡多的脚。每只兔子比每只鸡多4-2=2只脚,总共多了94-70=24只脚,所以兔子的数量就是24÷2=12只。鸡的数量自然就是35-12=23只。”
小虎自信满满地大声说出答案:“鸡有23只,兔子有12只!”摊主和顾客都惊讶地看着他,眼中满是赞赏。顾客笑着对摊主说:“这孩子真聪明,就按他说的,给我来10只鸡和5只兔子吧。”摊主一边忙着捉鸡抓兔,一边对小虎竖起大拇指:“小家伙,你这数学学得可真好,以后肯定有大出息!”
小虎不好意思地笑了笑,爷爷也在一旁欣慰地看着他。经过这件事,小虎深刻体会到数学知识在生活中无处不在,只要善于运用,就能解决许多难题。在回家的路上,小虎兴奋地跟爷爷分享着自己解题的思路,爷爷听后,鼓励他要继续努力学习数学,探索更多有趣的知识。
一、基本概念
鸡兔同笼问题是中国古代著名趣题之一,大约在1500年前,《孙子算经》中就记载了这个有趣的问题。书中是这样叙述的:“今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何?”这四句话的意思是:有若干只鸡兔同在一个笼子里,从上面数,有35个头;从下面数,有94只脚。问笼中各有几只鸡和兔?此类问题就是已知鸡兔的总头数和总脚数,求鸡和兔各有多少只的问题。
二、常用解法
假设法
假设全是鸡:假设笼子里全是鸡,那么脚的总数为鸡的头数乘以2。用实际脚数减去假设全是鸡时的脚数,得到的差就是把兔子当成鸡少算的脚数。因为每把一只兔子当成鸡就少算4-2=2只脚,所以用少算的脚数除以2,就可以得到兔子的数量,再用总头数减去兔子的数量,就得到鸡的数量。例如,上述问题中,假设全是鸡,脚数为35×2=70只,比实际少94-70=24只,兔子数量为24÷(4-2)=12只,鸡的数量为35-12=23只。
假设全是兔:假设笼子里全是兔,那么脚的总数为兔的头数乘以4。用假设全是兔时的脚数减去实际脚数,得到的差就是把鸡当成兔子多算的脚数。因为每把一只鸡当成兔子就多算4-2=2只脚,所以用多算的脚数除以2,就可以得到鸡的数量,再用总头数减去鸡的数量,就得到兔子的数量。
抬腿法
让鸡和兔都抬起一半的脚,此时脚的总数就变为原来的一半。因为鸡原本有2只脚,抬起一半后还剩1只脚;兔原本有4只脚,抬起一半后还剩2只脚。用此时脚的总数减去总头数,得到的差就是兔子的数量,再用总头数减去兔子的数量,就得到鸡的数量。比如,对于前面的例子,脚数变为94÷2=47只,兔子数量为47-35=12只,鸡的数量为35-12=23只。
三、变形题型
租船问题:已知大船和小船的载客量以及总共的人数和船的总数,求大船和小船各租了多少。例如,有38人去划船,共租了8条船,大船每条坐6人,小船每条坐4人,求大船和小船各租了几条。可以把大船看成“兔”,小船看成“鸡”,按照鸡兔同笼问题的解法来求解。
植树问题:已知两种不同规格的树坑数量以及树的总数和树坑总数,求两种树坑各有多少。比如,在一条道路上挖了100个树坑,准备种两种树,A种树每个坑种3棵树,B种树每个坑种2棵树,一共种了260棵树,求A、B两种树坑各有多少个。可以将A种树坑看成“兔”,B种树坑看成“鸡”,运用鸡兔同笼的方法解决。
得分问题:在考试或竞赛中,已知答对一题得的分数、答错一题扣的分数以及最后的总得分和题目总数,求答对和答错的题目数量。例如,一次数学竞赛共20道题,答对一题得5分,答错一题扣3分,小明得了60分,求他答对和答错了几道题。把答对的题看成“兔”,答错的题看成“鸡”,利用鸡兔同笼原理进行计算。
解决鸡兔同笼问题及变形题型,关键在于理解各种解法的原理,根据题目特点灵活选择合适的方法。
1:从前有座山,山里有个庙,庙里有许多小和尚,两个小和尚用一根扁担一个桶抬水,一个小和尚用一根扁担两个桶挑水,共用了38根扁担和58个桶,那么有多少个小和尚抬水?多少个挑水?
【思路分析】
方法一: 假设法
假设全是抬水,38根扁担应担38个桶,而实际上是58个桶,为什么少了58-38=20(个)桶呢?因为当我们把一个挑水的当作抬水的就会少算2-1=1(个)桶,所以有20÷1=20(人)在挑水,抬水的扁担数是38-20=18(根),抬水的人数是18×2=36人.
方法二:结合分析工具矩形图,来看鸡兔同笼问题
左图假设全是抬水: (58-38×1)÷(2-1)=20(根) ……20(人)挑水
(38 -20)×2=36(人) ……36(人)抬水
右图假设全是挑水: (38×2-58)÷(2-1)=18(根) ……18×2=36(人)抬水
38-18=20(根)…… 20(人)挑水
1.
1).鸡和猫一共有8只,它们的腿一共有22条。鸡和猫各有多少只?(按照下面的步骤画图找答案)
(1)画8个圆,表示一共有8只动物。
(2)假设都是鸡,给每只动物画2条腿,画出的腿比22条少( )条。
(3)一只猫比一只鸡多2条腿,给其中的( )只动物添上2条腿,画出的腿正好22条。
(4)猫有( )只,鸡有( )只。
2).书店把科技书和故事书按一定数量打包寄给红星小学。包好之后发现,4包中的科技书和3包中的故事书共380本,而每包中科技书比故事书少10本。每包有科技书和故事书多少本?
3).某水库用两台水泵抽水,小水泵抽6小时,大水泵抽8小时,一共抽水312立方米。小水泵20小时的抽水量等于大水泵8小时的抽水量,小水泵每小时抽水多少立方米?
少只?
【思路分析】
题目中涉及到鸡、鸭、狗三种动物,考虑按照相同的特征——2条腿将鸡和鸭打包变成一个对象,用假设法计算出相差的腿的条数,即可得出狗的只数。
【标准答案】
假设全是两条腿的动物,则腿有:17×2=34(条)
44-34=10(条)
狗有4条腿,所有狗有:10÷(4-2)
=10÷2
=5(只)
答:狗有5只。
点睛:解决鸡兔同笼问题时,如果碰到涉及多个对象的,可以按照相同的特征将若干对象打包变成一个对象,从而减少对象的数量变成我们常规的两个对象的鸡兔同笼问题。
2.
1).贝贝有5元和10元的人民币共16张,刚好是110元。问5元和10元各有多少张?(用你喜欢的方法解决问题)
2).益智小学举行团队数学竞赛,每做对一道题得6分,做错一道题倒扣3分,共有50道题,李明所在的团队得了174分,这个团队做错了几道题?(所有题都做)
3).用列表法解决问题。
笼子里有若干只鸡和兔,从上面数有12个头;从下面数,有30只脚,鸡和兔各有几只?
3:鸡比兔多3只,鸡腿比兔腿少8条,鸡和兔各有多少只?
【思路分析】
假设鸡减少3只,则鸡兔只数相同,因为鸡腿少了3×2=6条,而原来鸡腿比兔腿少8条,所以此时鸡腿比兔腿少6+8=14条,将一鸡一兔捆绑在一起,则每一份中鸡腿比兔腿少4-2=2条,14÷2=7份,即兔有7只,鸡有7+3=10只.
【标准答案】
解:假设鸡减少3只,则鸡兔只数相同
兔:(3×2+8)÷(4-2)=7(只)
鸡:7+3=10(只)
3.
1).动物园饲养的食肉动物分大型动物和小型动物两类,规定老虎、狮子一类的大动物每次喂肉每头三斤,狐狸、山猫一类小动物每三头喂一斤.该动物园共有这两类动物100头,每次需喂肉100斤,问大、小动物各多少?
2).学校组织新年游艺晚会,用于奖品的铅笔、圆珠笔和钢笔共232支,共花了300元.其中铅笔的数量是圆珠笔的4倍.已知铅笔每支0.60元,圆珠笔每支2.7元,钢笔每支6.3元.那么铅笔有、圆珠笔有、钢笔各有多少支?
3).赵会计去银行取2000元补助费,他只想要2元、5元、10元的人民币,并想使2元、5元的人民币张数相等,且总张数为213张,那么2元、5元、10元的人民币各有多少张?
4:“六一”儿童节,小明到商店买了一盒花球和一盒白球,两盒内的球的数量相等.花球原价1元钱2个,白球原价1元钱3个.因节日商店优惠销售,两种球的售价都是2元钱5个,结果小明少花了4元钱,那么小明共买了多少个球?
【思路分析】
花球原价1元钱2个,白球原价1元钱3个.即花球原价10元钱20个,白球原价10元钱30个.那么,同样买花球和白球各30个,花球要比白球多花(元),共需要(元).现在两种球的售价都是2元钱5个,花球和白球各买30个需要(元),说明花球和白球各买30个能省下(元).现在共省了4元,说明花球和白球各有(个),共买了(个)。
4.
1).六年二班全体同学,植树节那天共栽树180棵.平均每个男生栽5棵、每个女生栽3棵;又知女生比男生多4人,该班男生和女生各多少人?
2).学校组织新年游艺晚会,用于奖品的铅笔、圆珠笔和钢笔共232支,共花了300元.其中铅笔数量是圆珠笔的4倍.已知铅笔每支0.60元,圆珠笔每支2.7元,钢笔每支6.3元.问三种笔各有多少支 ?
鸡兔同笼问题
鸡兔同笼,这个问题,是我国古代著名趣题之一.大约在1500年前,《孙子算经》中就记载了这个有趣的问题.书中是这样叙述的:“今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何?”这四句话的意思是:有若干只鸡兔同在一个笼子里,从上面数,有35个头;从下面数,有94只脚.求笼中各有几只鸡和兔?题目中给出了鸡兔共有35只,如果把兔子的两只前脚用绳子捆起来,看作是一只脚,两只后脚也用绳子捆起来,看作是一只脚,那么,兔子就成了2只脚,即把兔子都先当作两只脚的鸡.鸡兔总的脚数是35×2=70(只),比题中所说的94只要少94-70=24(只).现在,松开一只兔子脚上的绳子,总的脚数就会增加2只,即70+2=72(只),再松开一只兔子脚上的绳子,总的脚数又增加2,2,2……,一直继续下去,直至增加24,因此兔子数:24÷2=12(只),从而鸡有35-12=23(只).我们来总结一下这道题的解题思路:先假设它们全是鸡,于是根据鸡兔的总数就可以算出在假设下共有几只脚,把这样得到的脚数与题中给出的脚数相比较,看看差多少,每差2只脚就说明有1只兔,将所差的脚数除以2,就可以算出共有多少只兔.概括起来,解鸡兔同笼题的基本关系式是:兔数=(实际脚数-每只鸡脚数×鸡兔总数)÷(每只兔子脚数-每只鸡脚数)。类似地,也可以假设全是兔子。
1:从前有座山,山里有个庙,庙里有许多小和尚,两个小和尚用一根扁担一个桶抬水,一个小和尚用一根扁担两个桶挑水,共用了38根扁担和58个桶,那么有多少个小和尚抬水?多少个挑水?
【思路分析】
方法一: 假设法
假设全是抬水,38根扁担应担38个桶,而实际上是58个桶,为什么少了58-38=20(个)桶呢?因为当我们把一个挑水的当作抬水的就会少算2-1=1(个)桶,所以有20÷1=20(人)在挑水,抬水的扁担数是38-20=18(根),抬水的人数是18×2=36人.
方法二:结合分析工具矩形图,来看鸡兔同笼问题
左图假设全是抬水: (58-38×1)÷(2-1)=20(根) ……20(人)挑水
(38 -20)×2=36(人) ……36(人)抬水
右图假设全是挑水: (38×2-58)÷(2-1)=18(根) ……18×2=36(人)抬水
38-18=20(根)…… 20(人)挑水
1.
1).鸡和猫一共有8只,它们的腿一共有22条。鸡和猫各有多少只?(按照下面的步骤画图找答案)
(1)画8个圆,表示一共有8只动物。
(2)假设都是鸡,给每只动物画2条腿,画出的腿比22条少( )条。
(3)一只猫比一只鸡多2条腿,给其中的( )只动物添上2条腿,画出的腿正好22条。
(4)猫有( )只,鸡有( )只。
答案:(1)
(2)6;
(3)3;
(4)3;5
详解:(1)
(2)
画出的腿比22条少6条。
(3)
给其中的3只动物添上2条腿,画出的腿正好22条。
(4)由上面的图可以看出:猫有3只,鸡有5只。
答:猫有3只,鸡有5只。
点睛:此题属于典型的鸡兔同笼问题,解答此题用假设法进行解答。
2).书店把科技书和故事书按一定数量打包寄给红星小学。包好之后发现,4包中的科技书和3包中的故事书共380本,而每包中科技书比故事书少10本。每包有科技书和故事书多少本?
答案:50本;60本
分析:利用假设法解决问题,假设都是科技书,根据每包中科技书比故事书少10本,将3包的故事书换成3包科技书,总本数会减少30本,所以7包科技书的总本数为350本,利用除法即可算出每包科技书的本数,加上10本即可得到每包故事书的本数。
详解:假设都是科技书
3×10=30(本)
(380-30)÷(3+4)
=350÷7
=50(本)
50+10=60(本)
答:每包科技书有50本,每包故事书有60本。
3).某水库用两台水泵抽水,小水泵抽6小时,大水泵抽8小时,一共抽水312立方米。小水泵20小时的抽水量等于大水泵8小时的抽水量,小水泵每小时抽水多少立方米?
答案:12立方米
分析:根据小水泵20小时的抽水量等于大水泵8小时的抽水量,可以得出如果312立方米的水全部由小水泵抽需要26小时,除法得出每个小时小水泵抽水的立方米数。
详解:312÷(20+6)
=312÷26
=12(立方米)
答:小水泵每小时抽水12立方米。
2:有鸡、鸭、狗一共17只,总共有44条腿,期中鸭的数量是鸡的3倍。那么狗有多少只?
【思路分析】
题目中涉及到鸡、鸭、狗三种动物,考虑按照相同的特征——2条腿将鸡和鸭打包变成一个对象,用假设法计算出相差的腿的条数,即可得出狗的只数。
【标准答案】
假设全是两条腿的动物,则腿有:17×2=34(条)
44-34=10(条)
狗有4条腿,所有狗有:10÷(4-2)
=10÷2
=5(只)
答:狗有5只。
点睛:解决鸡兔同笼问题时,如果碰到涉及多个对象的,可以按照相同的特征将若干对象打包变成一个对象,从而减少对象的数量变成我们常规的两个对象的鸡兔同笼问题。
2.
1).贝贝有5元和10元的人民币共16张,刚好是110元。问5元和10元各有多少张?(用你喜欢的方法解决问题)
答案:10元的有6张,5元的有10张
分析:此题可以用假设法来解答,假设都是5元的,那么一共有5×16=80(元),因为一共是110元,少了110-80=30(元),就是因为把10元的也看作5元的了,所以10元的有30÷(10-5)=6(张)据此解答即可。
详解:假设全部都是5元的。
(110-5×16)÷(10-5)
=30÷5
=6(张)
16-6=10(张)
答:10元的有6张,5元的有10张。
点睛:此题考查了用假设法来解答问题的能力,本题也可以假设都是10元的,同样能得出结论。
2).益智小学举行团队数学竞赛,每做对一道题得6分,做错一道题倒扣3分,共有50道题,李明所在的团队得了174分,这个团队做错了几道题?(所有题都做)
答案:14道
分析:假设所有题都做对了,那么就得50×6=300(分),这样就多出300-174=126(分);因为做对一题比做错一题多6+3=9(分),也就是做错126÷9=14(道);据此即可解答。
详解:50×6=300(分)
(300-174)÷(6+3)
=126÷9
=14(道)
答:这个团队做错了14道题。
点睛:本题属于鸡兔同笼问题,解答此类题的关键是用假设法进行解答。
3).用列表法解决问题。
笼子里有若干只鸡和兔,从上面数有12个头;从下面数,有30只脚,鸡和兔各有几只?
答案:鸡9只;兔3只
分析:根据鸡和兔从上面数有12个头进行列表,假设鸡有1只,则兔子有11只,这时它们一共有46只脚,这时要比题目给的30只脚要多,根据鸡的只数增加1只,兔子的只数就减少1只,脚就减少2只,据此进行列表直到脚数和题目条件相同;据此解答。
详解:根据分析列表如下:
答:鸡有9只,兔有3只。
3:鸡比兔多3只,鸡腿比兔腿少8条,鸡和兔各有多少只?
【思路分析】
假设鸡减少3只,则鸡兔只数相同,因为鸡腿少了3×2=6条,而原来鸡腿比兔腿少8条,所以此时鸡腿比兔腿少6+8=14条,将一鸡一兔捆绑在一起,则每一份中鸡腿比兔腿少4-2=2条,14÷2=7份,即兔有7只,鸡有7+3=10只.
【标准答案】
解:假设鸡减少3只,则鸡兔只数相同
兔:(3×2+8)÷(4-2)=7(只)
鸡:7+3=10(只)
3.
1).动物园饲养的食肉动物分大型动物和小型动物两类,规定老虎、狮子一类的大动物每次喂肉每头三斤,狐狸、山猫一类小动物每三头喂一斤.该动物园共有这两类动物100头,每次需喂肉100斤,问大、小动物各多少?
答案:大动物:25只 小动物:75只
详解:100×3-100=200(斤)
小动物:200÷(3-)=75(只)
大动物:100-75=25(只)
所以大动物有25只,小动物有75只.
2).学校组织新年游艺晚会,用于奖品的铅笔、圆珠笔和钢笔共232支,共花了300元.其中铅笔的数量是圆珠笔的4倍.已知铅笔每支0.60元,圆珠笔每支2.7元,钢笔每支6.3元.那么铅笔有、圆珠笔有、钢笔各有多少支?
答案:铅笔176支,圆珠笔44支,钢笔12支
详解:假设有1支圆珠笔,那么就有4支铅笔,所以就有2.7+0.6×4=5.1元;
假设全是钢笔,那么就有铅笔和圆珠笔(232×6.3-300)÷(6.3-5.1/5)=220支
所以铅笔有:220÷5×4=176支,圆珠笔44支,钢笔12支
3).赵会计去银行取2000元补助费,他只想要2元、5元、10元的人民币,并想使2元、5元的人民币张数相等,且总张数为213张,那么2元、5元、10元的人民币各有多少张?
答案:2元、5元各有10张,10元的有193张
分析:本题有3个未知数,由于2元、5元的张数相等,实际上有两个未知数,如果假设这个213张都是2元的,那么减少的2000-2×213=1574(元)钱里面既有5元变成2元减少的,也有10元变成2元减少的,同时又没有其他已知条件,这样是无法解答的,如果假设这213张人民币都是5元的,同上面的分析一样,这道题也无法解答.
如果假设这213张人民币都是10元的,那么多出的10×213-2000=130(元)钱里面既有2元变成10元而增加的,也有5元钱变成10元而增加的,由于2元的张数与5元的同样多,所以我们把1张2元和1张5元的合在一起看成1份,这1份有2+5=7(元),假设变成10元后,这1份是10×2=20(元),每份增加了20-7=13(元),一共增加130元,就可以求出有130÷13=10(张),也就是求出了2元、5元各有10张,用213-10×2=193(张),这就是10元的张数.
详解:解:2元、5元的张数:(10×213-2000)÷(10×2-2-5)=(2130-2000)÷(20-7)=130÷13=10(张)
10元的张数:213-10×2=193(张)
答:2元、5元各有10张,10元的有193张.
4:“六一”儿童节,小明到商店买了一盒花球和一盒白球,两盒内的球的数量相等.花球原价1元钱2个,白球原价1元钱3个.因节日商店优惠销售,两种球的售价都是2元钱5个,结果小明少花了4元钱,那么小明共买了多少个球?
【思路分析】
花球原价1元钱2个,白球原价1元钱3个.即花球原价10元钱20个,白球原价10元钱30个.那么,同样买花球和白球各30个,花球要比白球多花(元),共需要(元).现在两种球的售价都是2元钱5个,花球和白球各买30个需要(元),说明花球和白球各买30个能省下(元).现在共省了4元,说明花球和白球各有(个),共买了(个)。
4.
1).六年二班全体同学,植树节那天共栽树180棵.平均每个男生栽5棵、每个女生栽3棵;又知女生比男生多4人,该班男生和女生各多少人?
答案:180-3×4=168(棵) 168÷(5+3)=21(组)
21+4=25(人) 女生
男生:21人
2).学校组织新年游艺晚会,用于奖品的铅笔、圆珠笔和钢笔共232支,共花了300元.其中铅笔数量是圆珠笔的4倍.已知铅笔每支0.60元,圆珠笔每支2.7元,钢笔每支6.3元.问三种笔各有多少支 ?
答案:铅笔176支,圆珠笔44支,钢笔12支
详解:从条件"铅笔数量是圆珠笔的4倍",这两种笔可并成一种笔,四支铅笔和一支圆珠笔成一组,这一组的笔,每支价格算作
(0.60×4+2.7)÷5=1.02(元).
现在转化成价格为1.02和6.3两种笔.用"鸡兔同笼"公式可算出,钢笔支数是(300-1.02×232)÷(6.3-1.02)=12(支).
铅笔和圆珠笔共 232-12=220(支).
其中圆珠笔 220÷(4+1)=44(支).
铅笔 220-44=176(支).
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